Выбор плавких предохранителей, марки и сечений проводов силовой сети

 

В качестве основного средства защиты от последствий короткого замыкания применяют плавкие предохранители, которые защищают электроаппаратуру от недопустимого перегрева в случае аварии.

Температура проводов при нагрузке током не должна превышать установленных норм.

При коротком замыкании или перегрузке цепи температура провода или кабеля может достигнуть большой величины, в результате чего может разрушиться изоляция, а это в свою очередь может привести к возникновению пожара.

В этом случае необходимо прекратить подачу тока. Плавкие предохранители защищают от недопустимого перегрева, как двигатель, так и питающую его линию. Выключающим элементом в плавком предохранителе является легкоплавкая вставка, которая не должна перегорать при пуске двигателя от его пускового тока, но которая должна плавиться и разрывать цепь, как только ток будет угрожать исправному состоянию изоляции.

Для короткозамкнутых двигателей плавкая вставка выбирается в зависимости от условий пуска. В нашем цехе двигатели работают, как при нормальных условиях пуска (редкие пуски, время разгона 5 ÷ 10 сек.), так и при тяжелых условиях (частые пуски и время разгона до 40 сек.). Потому для первого случая ток плавкой вставки должен удовлетворять условию:

 

,

 

а для второго случая:

 

 

Так как предохранитель защищает двигатель и питающую линию одновременно, то необходимо, чтобы номинальный ток двигателя не превышал длительно допустимый ток для проводов питающей линии:

 

 

Предохранитель для магистрали, питающей группу из n двигателей, выбирается по максимальному току, определяемому из выражения:

 

,

 

где K_{одн -} коэффициент одновременности работы двигателей

Расчет плавкой вставки для окорочного станка 2ОК-80

Станок имеет два двигателя с номинальными мощностями 90 и30 кВт.

Номинальные токи двигателей:

 

 

Пусковые токи двигателей:

 

 

Ток плавкой вставки для каждого двигателя:

 

 выбираем плавкую вставку с

 выбираем плавкую вставку с

 

Предохранитель, устанавливаемый на магистрали, питающей группу из двух двигателей:

 

,

 

где I_маг - максимальный ток магистрали

K_одн - коэффициент одновременности включения двигателей, K = 1

I_н - номинальные токи двигателей данной группы

I_{п max} - максимальный пусковой ток двигателя данной группы.

 

, выбираем плавкую вставку с

 

Исходя из расчетов, выбираем трубчатые предохранители серии ПР-2 с закрытыми патронами без наполнителя, изготавливаемые на номинальный ток от 100 до 1000 А, рассчитанные для монтажа в электрических установках с номинальным напряжением до 500 В и постоянного тока. Они безопасны в обслуживании, так как плавкая вставка перегорает внутри трубки, при этом процесс гашения дуги ускоряется образованием внутри трубки сильного давления газа.

Предохранители для двигателей других механизмов представлены в расчетной схеме силовой сети.

Выбор сечения и марки проводов

В целях экономии финансовых средств, для данного цеха выбираем совместное питание силовых и осветительных установок.

Сечения проводов и кабелей выбирают с таким расчетом, чтобы провод, обладая достаточной механической прочностью, не перегревался проходящим по нему током выше допустимых значений, а величина падения напряжения в линии обеспечивала нормальное напряжение на зажимах токоприемника. В соответствии с этим сечение провода выбирают по двум направлениям: по условиям нагрева и по падению напряжения.

Выбор сечения проводов осуществляется по току нагрузки и проверяется по формуле:

 

,

 

где L - длина линии, м

Р - мощность потребителя, Вт

γ - удельная проводимость, м/Ом · мм²

ε - относительные потери, %

U₂ - напряжение в конце линии, В

Для распределения электрической энергии в силовой сети цеха выбираем провод марки АПРИ (с алюминиевой жилой, с резиновой изоляцией, обладающей защитными свойствами по ГОСТ 20520-80). Провод такой марки предназначен для прокладки в сухих и сырых помещениях.

Т.к. в цехе трехфазная система питания, к каждому двигателю подводим три одножильных провода определенного сечения. Выбранное сечение провода необходимо проверить на допустимые токовые нагрузки по условию нагревания. Сечение считается достаточным, если ток нагрузки не превосходит тока, допустимого для данного сечения провода. Если же фактическая токовая нагрузка превосходит длительно допустимую, то сечение выбирается по току нагрузки.

Выбор сечения провода для бревносбрасывателя СБР4-2

Мощность установленного двигателя 3 кВт, I_н = 7 А, длина провода 24 м.

Сечение по току нагрузки S = 4 мм²

Проверка сечения на потерю напряжения:

 

 

С учетом проверки на потерю напряжения выбираем сечение по току нагрузки S = 4 мм.

Сечение проводов остальных механизмов представлены в расчетной схеме силовой сети.

 

Расчетная схема силовой сети

	Электродвигатель					Пусковое устройство	Кабель			Предохранители на магистраль
Наименование механизма	№ по плану	Iп, А	Iн, А	n, об/мин	Рн, кВт	Тип пускового аппарата	Длина, м	Сечение, мм2	Марка	Ток плавкой вставки, А	Тип предохранителя
Питатель ЛТ-79	1	112	16	1000	7,5	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Транспортер Б-22У	2	112	16	1000	18,5	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Бревносбрасыватель СБР - 4-2	3	112	16	1000	3	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Транспортер	4	112	16	1000	15	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Рольганг ЛТ-149.03	5	112	16	1000	5,5	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Окорочный станок 2ОК-80(1 двигатель)	6	112	16	1000	90	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Окорочный станок 2ОК-80(2 двигатель)	7	112	16	1000	30	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Транспортер ТОЦ-16-5	8	112	16	1000	5,5	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Раскряжевочная установка ЛО-50	9	112	16	1000	11	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Шпалорезный станок ЦДТ-6-4(1 двигатель)	10	112	16	1000	75	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Шпалорезный станок ЦДТ-6-4(2 двигатель)	11	112	16	1000	22	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Разделитель потоков ЛТ149.4	12	112	16	1000	4	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Транспортер	13	112	16	1000	7,5	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Рольганг для шпал ЛТ-149.05	14	112	16	1000	7,5	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Линия сортировки шпал ЛТ-107	15	112	16	1000	7,5	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Кран-балка (1 двигатель)	16	112	16	1000	16	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Кран-балка (2 двигатель)	17	112	16	1000	8,5	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Транспортер	18	112	16	1000	11	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Обрезной станок Ц2Д-7А	19	112	16	1000	55	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Ребровый станок ЦР-4А	20	112	16	1000	37	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Обрезной станок Ц2Д-5А	21	112	16	1000	45	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Торцовочный станок ЦКБ-40	22	112	16	1000	11	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Рубительная машина МРНГ-206-1	23	112	16	1000	75	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Сортировка щепы СЩ-1	24	112	16	1000	4	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Пневмотранспортная установкаПНТУ-2М	25	112	16	1000	37	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100
Шпалорезный станок ЛО-44А	26	112	16	1000	90	П-522	26	3 х 4	АПРИ	60	100